Статья
Отклик высокотемпературного сверхпроводника на импульс надкритического тока: моделирование методом Монте-Карло
А. Н. Максимова
Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ, Каширское шоссе, 31, 115409, Москва, Россия
e-mail: anmaksimova@mephi.ru
С. В. Покровский
Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ, Каширское шоссе, 31, 115409, Москва, Россия
А. Н. Мороз
Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ, Каширское шоссе, 31, 115409, Москва, Россия
В. А. Кашурников
Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ, Каширское шоссе, 31, 115409, Москва, Россия
УДК 538.945
Аннотация
Методом Монте-Карло для вихревой системы исследовано воздействие практически мгновенно включаемого надкритического тока на ВТСП-образец, содержащий дефекты — центры пиннинга. Рассчитанные формы отклика сверхпроводника на импульс качественно соответствуют эксперименту. Проанализирована зависимость приращения температуры образца от времени, прошедшего с момента включения импульса. Данная зависимость вдали от критической температуры имеет линейный характер. Зависимости приращения температуры образца от амплитуды тока в импульсе аппроксимируются степенной зависимостью с показателем степени 2.5–3. Приращение температуры образца во внешнем магнитном поле не зависит от величины поля при постоянной величине транспортного тока, незначительно уменьшается скачком с ростом поля при смене режима течения вихревой решетки.
Ключевые слова: высокотемпературный сверхпроводник (ВТСП); вихрь Абрикосова; критический ток, пиннинг.
Литература
[1] N. Riva, F. Sirois, C. Lacroix, W. T. B. de Sousa, B. Dutoit, F. Grilli, Superconductor Science and Technology 33, 114008 (2020). DOI: 10.1088/1361-6668/aba34e
[2] P. Tixador, Superconducting fault current limiter: innovation for the electric grids (Book 3). World Scientific, 2018.
[3] G.G. Sotelo, G. dos Santos, F. Sass, B.W. França, D.H.N. Dias, M.Z. Fortes, R. de Andrade Jr, Superconductivity 3, 100018 (2022). DOI: https://doi.org/10.1016/j.supcon.2022.100018
[4] M. Song, S. Dai, C. Sheng, L. Zhong, X. Duan, G. Yan, T. Ma, Physica C: Superconductivity and its Applications 585, 1353871 (2021). DOI: https://doi.org/10.1016/j.physc.2021.1353871
[5] Q. Zhang, M. Song, L. Li, B. Xiang, Z. Tang, H. Li, L. Wang, Superconductor Science and Technology 36, 115026 (2023). DOI: 10.1088/1361-6668/acf737
[6] J. Lee, C.S. Kim, M. Park, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 31, 1 (2021). DOI: 10.1109/TASC.2021.3069797
[7] N. Riva, F. Sirois,C. Lacroix, F. Pellerin, J. Giguere, F. Grilli, B. Dutoit, Superconductor Science and Technology 34, 115014 (2021). DOI: 10.1088/1361-6668/ac2883
[8] N. Riva, F. Sirois, C. Lacroix, F. Pellerin, J. Giguere, F. Grilli, B. Dutoit, The eta-beta model model: an alternative to the power-law model for numerical simulations of REBCO tapes // arxiv.org, (2021). URL: https://arxiv.org/abs/2106.11412. DOI: 10.48550/arXiv.2106.11412
[9] N. Riva, S. Richard, F. Sirois, C. Lacroix, B. Dutoit, F. Grilli, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 29, 1 (2019). DOI: 10.1109/TASC.2019.2902038
[10] N. Riva, F. Grilli, F. Sirois, C. Lacroix, A. Akbar, B. Dutoit, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 31, 1 (2021). DOI: 10.1109/TASC.2021.3063079
[11] M. Leroux, F. F. Balakirev, M. Miura, K. Agatsuma, L. Civale, B. Maiorov, Physical Review Applied 11, 054005 (2019). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.11.054005
[12] L. Embon, Y. Anahory, Ž. L. Jelic, E. O. Lachman, Y. Myasoedov, M. E. Huber, G. P. Mikitik, A. V. Silhanek, M. V. Miloševic, A. Gurevich, E. Zeldov, Nat. Commun. 8, 85 (2017). DOI: 10.1038/s41467-017-00089-3
[13] Y. Tsuchiya, K. Mizuno, Y. Kohama, A. Zampa, T. Okada, S. Awaji, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 34, 1 (2023). DOI: 10.1109/TASC.2023.3343670
[14] V. A. Kashurnikov, A. N. Maksimova, A. N. Moroz, I. A. Rudnev, Superconductor Science and Technology 31, 115003 (2018). DOI: 10.1088/1361-6668/aade1d
[15] A. N. Maksimova, A. N. Moroz, I. A. Rudnev, S. V. Pokrovskii, V.A. Kashurnikov, Physica Scripta 99, 105938 (2024). DOI: 10.1088/1402-4896/ad729e
[16] M. Kato, Journal of Physics: Conference Series, IOP Publishing 2323, 012014 (2022). DOI: 10.1088/1742-6596/2323/1/012014
[17] A. Backs, A. Al-Falou, A. Vagov, P. Böni, S. Mühlbauer, Physical Review B 107, 174527 (2023).DOI: 10.1103/PhysRevB.107.174527
[18] W.E. Lawrence, S. Doniach // Proceeding of the LT-12 Conference Kyoto, 1970 / edited by E. Kanda, Tokyo.: Keigaku, 1971.
[19] G. Blatter, M. V. Feigel’man, V. B. Geshkenbein, A. I. Larkin, V. M. Vinokur, Reviews of Modern Physics 66, 1125 (1994). DOI: 10.1103/RevModPhys.66.1125
[20] A. N. Moroz, V. A. Kashurnikov, I. A. Rudnev, A. N. Maksimova, Journal of Physics: Condensed Matter 33, 145902 (2021). DOI 10.1088/1361-648X/abdce7
[21] A. N. Moroz, V. A. Kashurnikov, I. A. Rudnev, A. N. Maksimova, Journal of Physics: Condensed Matter 33, 355901 (2021). DOI: 10.1088/1361-648X/ac0be9
[22] M. Cheng, IEEE Transactions on Power Electronics 37, 12406 (2022). DOI: 10.1109/TPEL.2022.3175372
[23] R. Meservey, P. M Tedrow, Journal of Applied Physics 40, 2028 (1969). DOI: 10.1063/1.1657905